第1章 第2节 第2课时 化学电源-【高考领航】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步核心辅导与测评(鲁科版)

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第2课时 化学电源

新课标要求

素养对接

1.能列举常见的化学电源。

2.能利用相关信息分析化学电源的工作原理。

3.能正确书写电极反应和电池反应方程式。

1.科学探究:了解不同化学电源的工作原理。

2.社会责任:了解各类电池的生产工艺和回收价值,新型电池的开发。

一、化学电池的分类

 

种类

特点(分类依据)

实例

一次电池

放完电以后不能再使用

锌锰干电池、碱性锌锰干电池

二次电池

充电、放电可循环进行

铅蓄电池、镍氢电池

燃料电池

可通过不断充入燃料、氧化剂,连续使用

氢氧燃料电池、CH4燃料电池

二、常见的化学电池

1.锌锰干电池(一次电池)

项目

酸性锌锰干电池

碱性锌锰干电池

电极

锌筒作负极,石墨作正极

电解质

氯化铵和氯化锌

氢氧化钾

电极

反应

负极

Zn-2e-===Zn2+

Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O

正极

2MnO2+2NH+2e-===Mn2O3+2NH3+H2O

2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-

电池反应

Zn+2MnO2+2NH4Cl

===Mn2O3+ZnCl2+2NH3+H2O

Zn+2MnO2+H2O

===ZnO+2MnOOH

2.铅蓄电池(二次电池或可充电池、蓄电池)

(1)组成page number 0

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正极:PbO2;负极:Pb;电解质:H2SO4溶液。

(2)工作原理

蓄电池的放电反应和充电反应表示如下:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)

①请写出铅蓄电池放电时的电极反应式

负极:Pb(s)+SO(aq)-2e-===PbSO4(s);

正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l)。

②放电过程中,电解质溶液的pH变大,理由是H2SO4不断被消耗,使c(H+)减小,pH增大。

(3)优缺点:性优、价低、可多次充放电,但单位质量的电池释放的电能少。

3.燃料电池(二次电池)

(1)氢氧燃料电池用Pt作电极,不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2),分别在两极发生氧化反应和还原反应,电池总反应式是2H2+O2===2H2O。

(2)燃料电池的应用前景

燃料电池具有能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点,已成为一种发展前景十分广阔的化学电源。page number 1

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探究任务一 常见化学电源的工作原理及特点

[问题探究] 图1是可充放电的铅蓄电池,图2 是银锌纽扣电池,你了解它们的工作原理吗?它们的电池反应分别是什么?

我的思考______________________________________________________

提示:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O;Ag2O+Zn===ZnO+2Ag。

 常见化学电池的比较

(1)一次电池:活泼金属作负极,参与电极反应,放电完成后,不能再使用。

(2)二次电池:两电极都参与电极反应,可充电、放电,循环使用。

(3)燃料电池:两电极都不参与电极反应,不断充入的物质分别在两极发生反应,可连续使用。

 人造卫星用到的一种高能电池——银锌电池,其电极反应式为:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。根据反应式判断氧化银是(  )

A.负极 被氧化    B.正极 被还原

C.负极 被还原  D.正极 被氧化

[解析] 一次电池中负极发生氧化反应(失电子),正极发生还原反应(得电子),由Ag2O→Ag可知Ag2O得电子发生还原反应。

[答案] B

 Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是(  )

A.Mg为电池的正极

B.负极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-page number 2

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